触发IIoT革命揭秘MQTT通信协议的传感器双重奏鸣
在工业4.0、物联网（IIoT）、智能工厂和智能设备等前沿概念的推动下，我们正迈向一个全新的自动化未来。设备之间将互联互通，每个节点相互连接，交换数据。为构建智能网络，设备必具备IIoT的关键特性：标准化、可扩展性、与IT和OT系统的兼容性，以及互操作性。同时，确保通信的安全性也是至关重要的。
倍加福支持包括MQTT、OPC UA、AMQP和REST API的四种基于TCP的通信协议。本期内容中，我们将首先探索MQTT通信协议，了解它是如何为智能网络提供强大支持，适用于哪些不同应用场景。
什么是MQTT？
它如何工作？
MQTT(消息队列遥测传输)是一种基于发布/订阅范式的消息协议，它通过ISO标准（ISO/IEC PRF 20922）得到了规范。这项技术以其轻量级、高效率和广泛适用范围而受到重视。
自1999年诞生以来，MQTT作为石油管道带宽和电池能效监控问题解决方案得到了应用。在2013年由IBM提交给OASIS规范委员会，并在2014年成为正式OASIS标准，这一过程标志着其普及性的提升。
MQTT 的工作原理——典型 MQTT 应用
MQTT 主要特性
1：主题
主题是 MQTT 协议中的核心元素，每条消息都包含一个主题、一段有效载荷以及头部信息。这些信息被代理使用来过滤消息并帮助订阅者进行订阅。
2：服务质量
为了确保消息传输能够达到一定程度上的可靠度，MQTT 提供了服务质量等级，如 QoS0（至多一次）、QoS1（至少一次）及 QoS2（仅一次）。其中 QoS2 为最高等级，对于需要高保障力的场合来说非常有用。
3：会话感知
为了维持稳定的连接状态，客户端会定期发送保持连接消息，以确认它们与代理之间保持有效连线。此外，当客户端断开时，可以设置遗嘱消息，以便通知其他客户端。
4：持久会话
当建立了持续链接的情况下，即使代理暂时无法接收到新数据，也可以存储已有的数据直到对方准备好接受。这对于不可预测或不稳定的网络环境尤为重要，有助于保证信息完整传递。
实时性能分析：
尽管设计上追求高效，但实际情况可能因具体应用而异。在某些情况下，即使是在低延迟环境下也可能存在小幅延误。但总体来说，由于其设计理念，它通常表现出优秀实时性能，在处理快速响应需求的情境中表现突出。
安全机制讨论：
从初始连接开始就涉及用户名密码验证，并且随着版本升级增加了令牌传输功能，还引入了质询响应认证等额外保护措施，从而增强了整个通信体系中的安全层面。
适用场景探讨：
由于其简单、高效以及资源占用的少量特点，使得 MQQQ 在众多情形中显示出卓越表现，无论是在大量传感器间交换数据还是向同类设备发送指令，或是在极限条件下的运行，比如车联网、大规模军事项目或无人机控制系统，都能充分发挥其优势，为各种行业提供灵活且经济的手段解决方案。而倍加福则致力于推动创新技术发展，为全球工厂自动化提供专业产品，同时不断寻找未来的可能性，为迎接即将到来的工业4.0时代做好准备。